如图所示,在XOY直角坐标系中,OQ与OP分别与X轴正负方向成450,在POQ区域中存在足够大的匀强电场,场强大小为E,其余区域存在匀强磁场,一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在XOY直角坐标系中,OQ与OP分别与X轴正负方向成450,在POQ区域中存在足够大的匀强电场,场强大小为E,其余区域存在匀强磁场,一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点(0,-L)以平行于X轴速度v0进入第四象项,在QO边界垂直进入电场,后又从PO边界离开电场,不计粒子的重力.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小?
(2)粒子从PO进入磁场的位置坐标?
魔方格

◎ 答案

(1)设磁感应强度为B,则在磁场中运动,根据牛顿第二定律有
魔方格

   qv0B=m
v20
r

由几何关系可得 r=L      
则B=
mv0
qL
         
(2)设粒子在电场中运动的加速度大小为α,则根据牛顿第二定律有
   a=
qE
m
                                                     
由平抛运动规律知
OQ方向:r=
1
2
at2

OP方向:S=v0t
联立解得,S=v0

2Lm
qE
                                           
则坐标值为x=-Scos45°=-v0

Lm
qE
,y=Ssin45°=v0

Lm
qE
,故粒子从PO进入磁场的位置坐标为(-v0

Lm
qE
v0
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